Fertigung automatisieren – Zukunft sichern

Die strategische Ausrichtung sowie die strikte Fokussierung auf die Zukunftsfähigkeit der eigenen Organisation sind überlebenswichtig. Dazu gehört aus Sicht des Werkzeugmaschinenbaus und der industriellen Teilefertigung vor allem die Auseinandersetzung mit den globalen Megatrends von Automatisierung, Digitalisierung und Nachhaltigkeit sowie weiteren akuten Branchenthemen wie dem Fachkräftemangel.

In Anbetracht der Vielzahl der Herausforderungen hat sich die Automatisierung dank ihres berechenbaren Mehrwerts und der extremen Breitenwirkung innerhalb des Shopfloors an die Spitze der Investitionstätigkeit im Bereich der industriellen Teilefertigung gesetzt. Die oft zitierte These, wonach jetzt alles automatisiert wird, was automatisiert werden kann, scheint sich zu bestätigen.

Ganz so undifferenziert sollten sich die fertigenden Werkstätten und Dienstleistungsbetriebe von der generalisierten Prognose allerdings nicht verleiten lassen. Denn die Automatisierung der spanenden Fertigung wirkt auf die gesamte Prozesskette im Shopfloor und erfordert eine interdisziplinäre Sorgfalt.

Der erzielbare Mehrwert lohnt jedoch alle Mühen in der Vorbereitung und bei der Auswahl der richtigen Systemlösung. Schließlich geht es vor allem darum, den manuellen Bedienaufwand in der Bauteilentstehung zu reduzieren, gleichzeitig die Laufzeiten inklusive produktiver Nutzungsquoten der integrierten Systemmaschinen, zu steigern und so die Stückkosten zu verringern und die Lieferfristen verkürzen – und das möglichst ohne die Flexibilität des Leistungsangebotes zu beeinträchtigen.

Die hohen Ambitionen zur Automatisierung kennt der Werkzeugmaschinenhersteller DMG MORI offensichtlich ebenso gut wie die passenden Antworten. „Im Wesentlichen suchen die Unternehmen einen verlässlichen Kompetenzpartner, der sie von der ersten Idee an ganzheitlich dabei unterstützen kann, die sich teils widersprechenden Anforderungen mit flexibel automatisierten Zellen- und Systemlösungen maßgeschneidert in effiziente Harmonie zu bringen“, beschreibt Harry Junger, Geschäftsführer der GILDEMEISTER Drehmaschinen GmbH, die generelle Ausgangssituation.

Um den Anforderungen möglichst aller, auch potenzieller, Kunden und den eigenen Ansprüchen aus einer Hand gerecht zu werden, setzt der Weltmarktführer im spanenden Werkzeugmaschinenbau auf ein imposantes Portfolio von 57 ganzheitliche Automationslösungen für mehr als 150 Maschinenmodellen aus 13 Produktlinien. Viele der Automationsangebote sind sogar als Nachrüstoption für Bestandsmaschinen verfügbar.

DMG MORI differenziert das Programm in das Werkstück- oder Paletten-Handling und in maschinenspezifische Systeme mit integriertem Roboter oder Portallader, sowie in Universallösungen wie den Robo2Go oder das Paletten-Handlingsystem PH Cell und in hochgradig skalierbare Lösungen.

Zu den skalierbaren Systemangeboten zählen beispielsweise lineare Paletten-Handlingsysteme oder individuell konfigurierbare Automatisierungsmodule aus den WH Flex und MATRIS Baukästen. Dazu addiert sich die komplette Hardware, Software und Steuerungstechnik sowie ein ganzer Strauß realer und digitaler Dienstleistungen.

Einen speziellen Blick lohnt in diesem Kontext der CELL CONTROLLER LPS 4. Der neue Leitrechner von DMG MORI ist in der Lage, neben allen Einzelmaschinen auch Fertigungszellen und Fertigungssysteme im Shopfloor zu einem flexiblen Fertigungsnetzwerk zu integrieren. Darüber hinaus steuert die Neuentwicklung im Bedarfsfall auch die automatische Versorgung mit Material, Werkzeugen und Betriebsstoffen über autonome Transportfahrzeuge (AGVs).

Dadurch öffnet sich den Anwendern ein Fenster in die digitale Zukunft des selbstbestimmten Shopfloors. Die notwendige interoperable Anbindung des CELL CONTROLLER LPS 4 an übergeordnete Planungs- und Steuerungssysteme auf Produktions- und Unternehmensebene erfolgt über entsprechende Schnittstellen, z. B. für ERP oder MES, und eine zentrale Datendrehscheibe, in der die Daten bzw. Datensätze gesammelt, bereitgestellt und ausgetauscht werden.

Neben dem traditionellen Fokus als singuläres Kontrollzentrum für Fertigungssysteme kann der neuen DMG MORI Leitrechner also auch die komplette Fertigung bidirektional verwalten, planen, steuern und kontrollieren. Im Ergebnis löst DMG MORI mit dem CELL CONTROLLER LPS 4 das Zukunftsversprechen des autonomen Shopfloors in einem durchgängigen Unternehmensnetzwerk aller produktionsrelevanten und betriebswirtschaftlichen Instanzen.

Dies weist bereits deutlich den Weg für den Einsatz digitale Zwillinge im Werkzeugmaschinenbau. Bereits heute simuliert DMG MORI im Digital Engineering mit dem "Digital Twin" sämtliche Fertigungsabläufe in flexibel automatisierten Fertigungssystemen – einschließlich Arbeitsraum, Automatisierung und aller Komponenten.

Das beschleunigt den Prozess enorm und bringt bei der Inbetriebnahme einen Zeitvorteil von 80 Prozent. Zudem können bereits im Vorfeld der Installation die Mitarbeiter am "Digital Twin" der Maschine bzw. des Systems geschult und NC-Programme perfekt vorbereitet werden.

Der Begriff des "Digital Engineering" beschreibt bei DMG MORI eine virtuelle Entwicklungsumgebung, in der jeder Schritt der Produktentwicklung, der Produktentstehung und des späteren Produktlebenszyklus transparent digital begleitet und unterstützt wird. "Digital Engineering" wird so zum zentralen "Point of Truth" und zum Integrations- und Interaktionszentrum für alle beteiligten Institutionen und Kompetenzen aus Mechatronik, Anwendungs- und Verfahrenstechnik sowie Steuerungs- und Softwareentwicklung.

Für den Werkzeugmaschinenbau eröffnen sich dadurch immense Chancen, den Wandel vom Produkthersteller zum Anbieter kundenorientierter Produkt-Service-Systemen digital zu veredeln und ganzheitlich zu beschleunigen.